В конце 1925 — начале 1926 года Чжоу Эньлай в качестве политического комиссара 1-го армейского корпуса НРА принял участие в так называемом Северном походе, нацеленном на обеспечение победы революции в масштабах всего Китая. Начало похода было достаточно успешным. Революционные войска освободили город Ухань, куда сразу же перебазировалось из Гуанчжоу революционное правительство гоминьдана. А Чжоу Эньлай был назначен главой Военного комитета ЦК КПК и одновременно секретарем Военного комитета Цзянсу-Чжэцзянского района. Ему поручается подготовить вооруженное восстание в Шанхае с целью оказания практической помощи наступающим частям НРА. Чжоу Эньлай несмотря на крайнюю сложность обстановки блестяще справляется с поручением: 21 марта 1927 года власть в Шанхае переходит в руки восставших, ожидавших подхода регулярных войск НРА под командованием Чан Кайши. Лишь через три недели войска Чан Кайши входят в город. Но вместо предполагавшегося соединения с восставшими Чан Кайши вступает в предательский сговор с командованием англо-франко-американских колониальных войск и силами местной контрреволюции. Над восставшими учиняется зверская расправа. За голову Чжоу Эньлая назначают баснословное вознаграждение. Но поймать его не удалось. С помощью надежных друзей Чжоу Эньлай тайно выбрался из вражеского кольца.
Предательство Чан Кайши положило конец единому фронту КПК с гоминьданом.
Наньчанскому восстанию отведено в истории Китая особое место. Оно вспыхнуло 1-го августа 1927 года. Под непосредственным руководством Чжоу Эньлая, Е Тина, Чжу Дэ и Хэ Луна верные идеям национальной революции части НРА выступили в городе Наньчане против гоминьдановского режима. Как пишет Мао Мао, «это был первый ответный залп возглавляемых Коммунистической партией Китая вооруженных сил Революции против гоминьдановской реакции». Оно вспыхнуло в обстановке чанкайшистского террора и плотного окружения превосходящих сил противника. Шансов на успех у восставших практически не было. Восстание было подавлено, но вошло в историю Китая как первый шаг на длительном пути вооруженного захвата коммунистами политической власти в стране. «С этого момента, — пишет Мао Мао, — в Китае появились самостоятельные народные вооруженные силы, возглавляемые Коммунистической партией Китая».
В августе 1927 года Центральный Комитет КПК обосновался в Шанхае. Основной задачей его деятельности стало воссоздание и упорядочение партийных организаций, преодоление раздробленности партийных рядов в сложных условиях гоминьдановского террора. На повестку дня сам собой встал вопрос о переходе на конспиративные формы и методы деятельности всех, сверху донизу, партийных структур и создании с этой целью аппарата по секретной работе, способного наладить конспиративную связь в масштабах всей страны, а также обеспечить издание и распространение нелегального печатного органа партии. Ответственным за организацию всей этой работы был назначен Чжоу Эньлай. В январе 1928 года специальным постановлением ЦК ему как члену Политбюро было вменено по совместительству руководство Организационным отделом, отвечавшим за ведение всей текущей деятельности партии. И первое, что сделал Чжоу Эньлай в новом качестве, разослал указание всем без исключения партийным структурам строго придерживаться «принципа абсолютной секретности» и одновременно «приблизить партийный аппарат к массам, а ответственным кадрам повышать свой профессионализм».
О том, как строилась и протекала будничная работа центрального аппарата партии в Шанхае, достаточно красноречиво повествует один из его тогдашних сотрудников Хуан Цзежань: «В переулке Бодэли на улице Тунфулу размещалось двухэтажное здание с двумя залами; это было одно из учреждений ЦК КПК. В этом здании на правах домохозяина и квартирантов жили супружеская пара Пэн Шучжи, супруга Чэнь Гэна — Ван Гэньин, заведующий сектором внутренних связей Чжан Баоцюань, Бай Дайкунь и другие товарищи. Здесь фактически действовал аппарат ЦК КПК. Товарищ Чжоу Эньлай каждый день приходил сюда решать рабочие вопросы, а представители всех отделов и учреждений ЦК КПК — за получением указаний по работе… Товарищ Чжоу Эньлай по возможности на месте решал вопросы, которые поступали из ЦК КПК, отделов ЦК и от местных организаций, такие, например, как кадровые, вопросы о расходах, отчеты по работе и запросы в ЦК партии. Важные, крупные проблемы передавались в Политбюро для обсуждения и принятия решений. Товарищ Чжоу Эньлай фактически занимал должность главного управляющего всеми текущими внутрипартийными делами».